Płazy są jedną z najbardziej zagrożonych grup kręgowców. Ich przyszłość w niezbyt optymistycznych barwach ukazuje nowa praca opublikowana w „Nature” przez badaczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Zależność płazów od dostępu do wody oraz podatność na szereg chorób sprawiają, że w erze ocieplającego się klimatu i kurczących się siedlisk, zwierzęta te są szczególnie zagrożone. Niestety, mimo palącej potrzeby zadbania o ich ochronę, wciąż stosunkowo niewiele gatunków zbadano z ekologicznego punktu widzenia na tyle dokładnie, by dało się w stosunku do nich stworzyć precyzyjne przewidywania wpływu zmieniającego się, coraz cieplejszego klimatu na kondycję ich populacji. Do tej pory jedynie nieco ponad pół tysiąca gatunków płazów zbadano pod kątem ich tolerancji na wysokie temperatury.
Zespół badaczy pod kierunkiem dr. Szymona Drobniaka z Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz prof. Shinichiego Nakagawy z Alberta University (Kanada) zmierzył się z tymi ograniczeniami dostępnych danych. Korzystając z tzw. imputacji danych (metoda przewidywania wartości brakujących danych na podstawie istniejących pomiarów oraz dostępnych informacji ekologicznych), naukowcy zdołali uzupełnić dane o wrażliwości termicznej płazów dla dodatkowych 4656 gatunków, tworząc bezprecedensową bazę obejmującą ponad 60% żyjących obecnie gatunków płazów.
Wykorzystując te dane, badacze połączyli je następnie z globalnymi długoterminowymi historycznymi danymi klimatycznymi oraz z klimatycznymi prognozami zmian klimatu, których spodziewamy się do końca obecnego stulecia. Dla każdego gatunku oraz dla każdej lokalizacji, w której on występuje (wyznaczonej wg siatki 1 × 1 stopień długości/szerokości geograficznej) dane o aktualnej i przyszłej temperaturze oraz o wrażliwości płazów na przegrzanie zostały połączone dzięki tzw. modelowaniu mikroklimatycznemu. Pozwala ono na „zmierzenie” wrażliwości płazów na obecne i przyszłe poziomy temperatury, biorąc pod uwagę szereg cech środowiska płazów (takich jak dostęp do wody, siła wiatru, dostęp do zacienionych kryjówek, wilgotność podłoża). Jest to podejście znacznie dokładniejsze niż proste dopasowanie meteorologicznych pomiarów temperatury do wrażliwości płazów (lokalne środowisku często znacznie modyfikuje warunki faktycznie doświadczane przez zwierzęta).
Z analiz wynika, że przy obserwowanych obecnie temperaturach 104 gatunki (2% ze zbadanych 5203) narażonych jest na niebezpieczne przegrzanie nawet w miejscach zacienionych. Mimo że analizy brały pod uwagę zdolność płazów do plastycznego przystosowania się do wyższych temperatur, wyniki pokazały, że przy wzroście średniej temperatury powietrza o 4ºC ten procent wzrośnie do 7,5%. Innymi słowy, do końca wieku i przy obecnym tempie wzrostu temperatury na Ziemi, prawie 400 gatunków płazów zostanie wypchniętych poza tolerowany przez nie zakres temperatur.
Co więcej, katastrofa termiczna płazów nie będzie równomiernie rozmieszczona na Ziemi. Zgodnie z przewidywaniami, na półkuli południowej największy wzrost liczby przegrzewających się gatunków przewiduje się w strefie tropikalnej, w tym w rejonie Amazonii, a więc w światowym hot-spocie bioróżnorodności płazów. Z kolei wbrew utartym przekonaniom – na półkuli północnej najbardziej zagrożone będą płazy ze strefy umiarkowanej.
Szacunki przedstawione przez polskich, australijskich i kanadyjskich badaczy są najpewniej dość konserwatywne – rozmiary katastrofy będą najprawdopodobniej znacznie poważniejsze. Publikacja jest głośnym i stanowczym wezwaniem do radykalnych działań na rzecz ochrony wrażliwych płazów, tak poprzez zmiany emisji gazów cieplarnianych, jak i przez ochronę coraz bardziej poszatkowanych siedlisk płazów.
Wyniki badań podkreślają tragiczne konsekwencje globalnego ocieplenia dla płazów. Jednak kluczowe jest rozróżnienie między globalnym a lokalnym wyginięciem. To drugie oznacza ograniczone wyginięcie w określonych obszarach geograficznych. Większość gatunków nie doświadczy zdarzeń przegrzania w całym swoim zasięgu, a te zdarzenia przegrzania mogą nie wystąpić jednocześnie. Zatem większość gatunków prawdopodobnie doświadczy jedynie lokalnego wyginięcia z powodu przegrzania. Niemniej jednak lokalne wyginięcie niesie ze sobą konsekwencje, takie jak przetasowanie składów społeczności i erozję różnorodności genetycznej.
Niektóre populacje płazów mogą również ulegać zmianom zasięgu, trwale lub tymczasowo przenosząc się do siedlisk o bardziej gościnnych wzorcach pogodowych. Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy dostępne są odpowiednie siedliska do zasiedlenia. Biorąc pod uwagę niskie tempo rozprzestrzeniania się niektórych płazów i ich powszechne uzależnienie od zbiorników wodnych w celu rozmnażania i termoregulacji, możliwości zmian zasięgu prawdopodobnie będą dla wielu gatunków ograniczone. Naukowcy podkreślają, że płazy żyjące przez dłuższy czas blisko swoich fizjologicznych granic, na ogrzewającej się granicy swojego zasięgu, prawdopodobnie doświadczą stresu cieplnego, który może utrudniać aktywność, możliwości żerowania i sukces reprodukcyjny, stwarzając kolejne wyzwania związane z przetrwaniem i potencjalnie prowadząc do spadku populacji.
Przeprowadzone badania dostarczają dowodów na to, że zmiana klimatu stanowi rosnące zagrożenie dla płazów i podkreślają znaczenie ograniczenia globalnego wzrostu temperatury poniżej 2 stopni Celsjusza w celu zminimalizowania ryzyka przegrzania populacji płazów. Wzrost temperatury o 4 stopnie Celsjusza nie tylko zwiększyłby to ryzyko, ale również spowodowałby skokową zmianę w nasileniu skutków. Analizy ujawniły krytyczne znaczenie zachowania gęstej pokrywy roślinnej i zbiorników wodnych. Te mikrosiedliska zapewniają warunki o niższych i bardziej stabilnych temperaturach oraz zwiększają potencjał płazów i innych gatunków zmiennocieplnych do rozprzestrzeniania się do bardziej odpowiednich mikrosiedlisk. Ustanowienie obszarów chronionych i podejmowanie inicjatyw w zakresie przywracania siedlisk może wspierać płazy w zmieniającym się klimacie i buforować dodatkowe zagrożenia antropogeniczne, co z kolei może ograniczyć spadki populacji płazów. Działania te mają kluczowe znaczenie dla zagrożonych płazów i podtrzymywanych przez nie ekosystemów na planecie przechodzącej przez niebezpieczne zmiany klimatyczne.
Wyniki badań międzynarodowego zespołu ukazały się na łamach „Nature”.
Mariusz Kopiejka, źródło: UJ
Tylko gotowane, na surowo żaby są niesmaczne
czy wyniki badań są REPLIKOWALNE?
"Replikacja to proces powtórzenia wcześniej przeprowadzonego badania w celu sprawdzenia, czy uzyskane wyniki są wiarygodne i możliwe do odtworzenia. Polega na powtórzeniu danego badaniu z zastosowaniem takich samych metod, narzędzi i procedur, jakie były użyte w oryginalnym badaniu."